(57)【要約】【課題】異物が混合する溶液であっても、水素溶解濃度を長時間保持することができ、且つ、水素吸蔵スティックを活性化して再三再四利用することから低コスト化して提供できる。【解決手段】本発明は、水素吸蔵合金粉末と高分子材によるペーストを固形化した水素吸蔵スティックによる水素貯蔵手段と、前記水素吸蔵スティックを収納し水素吸蔵スティックを多段階な部分加熱で水素を長時間放出する水素放出手段と、前記水素吸蔵スティックの多段階な部分加熱をマイコン制御部で制御をする電子制御手段で構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素吸蔵合金粉末と高分子材によるペーストを固形化した水素吸蔵スティックによる水素貯蔵手段と、前記水素吸蔵スティックを収納し水素吸蔵スティックを多段階な部分加熱で水素を長時間放出する水素放出手段と、前記水素吸蔵スティックの多段階な部分加熱をマイコン制御部で制御をする電子制御手段で構成したことを特徴とする水素吸蔵スティックおよび水素発生装置。
【請求項２】
水素吸蔵合金材料または水素吸蔵合金材料と水素吸着材料により製造された共融混合物（共晶体）の水素吸蔵合金粉末と、高分子材を用いて粉末の水素吸蔵合金とを混合してペースト化されたものを、コアのつばで多段に分けた段層内部に塗り込み加熱線を埋め込んだ後、加熱し固形化して加熱ケース内に収納して構成されたことを特徴とする請求項１記載の水素吸蔵スティック。
【請求項３】
加熱ケースの外部に雌または雄のソケットが設けられ、スティックケースの内部に雄または雌のソケットが設けられたことを特徴とする請求項１記載の水素吸蔵スティックおよび水素発生装置。
【請求項４】
ホースを介してスティックケースと気泡ノズルの内部とが連通されたことを特徴とする請求項１記載の水素吸蔵スティックおよび水素発生装置。
【請求項５】
ホースを介してスティックケースと燃料電池の燃料極内部とが連通されたことを特徴とする請求項１記載の水素吸蔵スティックおよび水素発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素吸蔵スティックを用いる水素発生装置に係り、飲食物などの異物混合水溶液の水素溶解濃度を長時間保持することができる安全な水素発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水素溶解したアルカリイオン水など、水素溶解濃度を長時間保つことができないため、必要時に水を電気分解することにより、陰極で生成する水素気体を陰極水に溶解させて得られる水素生成器であるアルカリイオン整水器や、ほかにも金属や触媒などの材料を容器に収めておき、必要時に水素や酸素を発生させるものが知られている。
【０００３】
このような文献資料としては、
【特許文献１】特開２００３−３２７４１３号
【特許文献２】特開２００２−１１２９９２号が知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このアルカリイオン整水器は、高価な固体高分子電解質膜によって、陽極側と陰極側を隔離して、電流によって水電解を行うもので、コストが高く、飲食物などを混合し異物が溶解した溶液では機能せず、水素溶解濃度の安定した制御も困難で、他方、金属や触媒などの材料を用いるものでは、化合物など副産物の残留処理の課題もある。
【０００５】
また、水素吸着材料による水素発生手段を用いて、異物混入の溶液に水素を溶解させる場合、水素放出量の制御が困難で、予め水素放出量を設定した水素吸着材量を用いるなど手間を要する。
【０００６】
また、近来は、健康に悪い活性酸素を消去できる水素溶解水の需用が高まっているため、飲食物などに加えて美容資材の異物混合溶液にも水素を溶解させ、水素のエネルギーである還元電位を長時間発生させて、食材や美容材を利用する産業から低コストの水素発生装置が待ち望まれている。
【０００７】
本発明は、従来技術の課題である飲食物など材料と混合した異物混入溶液の水素溶解濃度を高めて、安全に長時間利用できる手間のかからない低コストな水素発生装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、環境負荷のない水素発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、水素吸蔵合金粉末と高分子材によるペーストを固形化した水素吸蔵スティックによる水素貯蔵手段と、前記水素吸蔵スティックを収納し水素吸蔵スティックを多段階な部分加熱で水素を長時間放出する水素放出手段と、前記水素吸蔵スティックの多段階な部分加熱をマイコン制御部で制御をする電子制御手段で構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
異物が混合する溶液であっても、水素溶解濃度を長時間保持することができ、且つ、水素吸蔵スティックを活性化して再三再四利用することから低コスト化して提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
水素吸蔵合金粉末と高分子材を混合したペーストを固形化した水素吸蔵スティックは、設定された温度以上に上昇すると水素化して吸蔵する水素を放出するため安全であり、利用時では加熱線の温度上昇によって水素を放出させ、利用溶液の水素溶解濃度を高めることができる。
【００１１】
また、飲食物などの混合溶液を入れた容器内に水素吸蔵スティックを収納したスティックケース内とホースで連通連結する気泡ノズルをいれて、そのスティックケース内の加熱ケース内側に設けられた水素吸蔵スティックを多段階な部分加熱をする複数の加熱線と、マイコン制御部により、水素吸蔵スティックから長時間連続して水素放出をすることができる。
【００１２】
また、水素吸蔵スティックは、使用後回収して再活性化することで何回でも利用することができる。
【実施例１】
【００１３】
図１の実施例によって説明をすると、水素吸蔵スティックの製造は、水素吸蔵合金材料または水素吸蔵合金材料と水素吸着材料により製造された共融混合物（共晶体）の水素吸蔵合金粉末と、高分子材の例えばシリコンゴム材を用いて粉末の水素吸蔵合金２とを混合してペースト化されたものを、コア３のつばで多段に分けた段層内部に塗り込み加熱線を埋め込んだ後、加熱し固形化して用いられる。
【００１４】
水素吸蔵合金材料としては、例えば水素解離性の一般的な金属（Ｌａ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｔｉなど）または合金（Ｆｅ-Ｔｉ、Ｔｉ-Ｍｎ等のチタン系、Ｍｇ-Ｎｉ等のマグネシウム系、Ｌａ-Ｎｉ等の希土類系、Ｍｇ-Ｔｉ系にＶ系を添加したものなど）が知られている。
【００１５】
水素吸着材料としては、例えば一般的にグラファイト構造やアモルファス構造のカーボンナノチューブなどが知られている。
【００１６】
この水素吸着材料は、例えば、フラーレン分子としては、球状炭素クラスター分子であればよく、Ｃ３６、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８０、Ｃ８２、Ｃ８４などから選ばれるフラーレン分子の単体、またはこれら２種以上の混合物のほか、グラファイトなどでもよく、とくに炭素質を限定するものではない。
【００１７】
この水素吸着材料には、スパッタなどによる均質な分散・成膜技術などを用いるほか、マイクロカプセル化する製造プロセスによって水素解離性の金属、または、金属酸化物および炭化物の被膜処理が施される。
【００１８】
また、水素吸蔵合金材料と水素吸着材料による共融混合物（共晶体）の製造方法は、水素吸蔵合金材料を溶解した中に水素吸着材料を混入して共融混合物（共晶体）を製造するが、Ｖなどの元素を添加する場合は、原材料を粉末化してメカニカルアロイング法で製造する方法もある。
【００１９】
水素吸蔵合金２のペースト化は、利用される環境に合わせて水素吸蔵合金種を選定し、水素を吸蔵させ初期粉砕工程を経て粒子の径が約２０〜５０μ程度に調整した粉末に高分子材として、例えばシリコンゴム材とを混合して、ペースト化されたものをつばで多段に構成するコア３の段層内部に塗り込み加熱線を埋め込んだ後、加熱し固形化して、複数の穴を開けた高分子材などの加熱ケース４内に水素吸蔵スティックが収められて製造される。
【００２０】
この水素吸蔵スティックのコアのつばで多段に構成する段層の間隔は、水素溶解濃度が一定に保たれる程度の水素吸蔵量を含有する水素吸蔵合金量が意一段内に装着できるもので、コア３の材質は、断熱性のよいものであればよい。
【００２１】
次いで、水素吸蔵スティックは、圧力容器内に入れて内部を８０℃程度に加熱をしながら真空引きして水素吸蔵合金の脱気を行い、その後、５℃程度の冷却をしながら、３０kg／cm２程度で水素加圧を行い、活性化（水素吸蔵）が行われて完成する。
【００２２】
このよう製造される水素吸蔵スティックでは、水素吸蔵合金材料が水素吸蔵・放出に伴って化合物や有害物質を作ることがなく、温度による水素放出の制御が可能なため安全で、一方、シリコンゴム材は、衛生用品や医療用品に利用されるなど、共に人体に無害で衛生的材料である。
【００２３】
また、スティックケース５の外面に内部と連通開放する水素ノズルを設け、気泡ノズル１５の空洞２０と連通するホース１６が取り付けられて、キャップ６が水素吸蔵スティックの取り出し入り口側にねじ込まれて取り付けられているが、水素吸蔵スティックを複数本で構成する場合は、スティックケースの内部に水素吸蔵スティックを並列に収納し、ふたをすることによって内部を密閉にして用いられる。
【００２４】
また、加熱ケース４は、高分子材など断熱性のよいもので形成され、加熱ケース４の内部に水素吸蔵スティックを収めて、水素吸蔵スティックの各段階層が加熱できるように、例えば、加熱線１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの場合では、各加熱線の電極と加熱ケース４の外部雌ソケット１３の電極間が導線で結線して、さらにスティックケース５の内部雄ソケット１２の電極とマイコン制御部８の各電極間とが導線９で結線されている。
【００２５】
また、水素吸蔵スティックは、加熱線を水素吸蔵スティックに設けないで、加熱ケース４の内側に取り付けておき、水素吸蔵合金のみが装着された水素吸蔵スティックを加熱ケース４内に収めて製造することもできる。
【００２６】
また、マイコン制御部８の記憶装置に予め設定されたデータにより加熱線の加熱温度と時間が制御され、且つ、各加熱線が順次連携して加熱ができるようにされている。
【００２７】
このように水素発生装置が構成されているため、例えば、氷などを入れた冷たい溶液や特別高温な溶液などの水素溶解濃度を高めて長時間利用したい時などにおいて、溶液の温度に影響されず水素放出を安定して制御でき、あるいは燃料電池のスターターとして用いることもでき、環境温度に影響されず少電力で短時間に燃料電池を起動させることができる。
【００２８】
また、水素放出時間が比較的長時間必要な、例えば、厨房や飲食販売のほか美容施設などにおいて、飲食物の調理や販売のほか美容資材の水素溶解濃度を長時間に渡って安全で一定に保つことができる。
【００２９】
また、水素吸蔵スティックの水素放出が終了したものは、スティックケースから取り出され回収して再度活性化の行程を施すことによって、再三再四利用することができる。
【００３０】
この活性化の行程は、水素吸蔵スティックを圧力容器内に入れて内部を８０℃程度に加熱をしながら真空引きして水素吸蔵合金の脱気を行い、その後、５℃程度の冷却をしながら、３０kg／cm２程度で水素加圧を行い、水素吸蔵が行われるものである。
【００３１】
本発明について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上説明したように水素吸蔵スティックおよび水素発生装置では、飲食物が混合された異物混入溶液であっても、水素溶解濃度を長時間保持することができ、且つ、水素吸蔵スティックの再三再四利用できるため低コスト化できるという利点がある。特に有害排出物がないという利点もあり地球環境保全によく、健康分野や燃料電池分野で功を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施例の外観図であって、水素吸蔵スティックおよび水素発生装置の全体概要１を示している。
【００３４】
１  水素発生装置
２  水素吸蔵合金
３  コア
４  加熱ケース
５  スティックケース
８  マイコン制御部
１５  気泡ノズル
【図１】
2005343771.tif 000003